定義
生物膜所含的蛋白叫膜蛋白，是生物膜功能的主要承擔者。膜蛋白是膜功能的主要體現者。據估計核基因組編碼的蛋白質中30%左右的為膜蛋白。根據膜蛋白與脂分子的結合方式，可分為整合蛋白（integralprotein）、外周蛋白（peripheralprotein）和脂錨定蛋白（lipid-anchoredprotein）。
分類
蛋白與膜的結合方式根據蛋白分離的難易及在膜中分布的位置，膜蛋白基本可分為兩大類：外在膜蛋白（extrinsic protein）和內在膜蛋白或整合蛋白（intrinsic protein或integral protein）。外在膜蛋白約占膜蛋白的20％～30％，分布在膜的內外表面，主要在內表面，為水溶性蛋白，它通過離子鍵、氫鍵與膜脂分子的極性頭部相結合，或通過與內在蛋白的相互作用，間接與膜結合；內在蛋白約占膜蛋白的70％～80％，是雙親媒性分子，可不同程度的嵌入脂雙層分子中。有的貫穿整個脂雙層，兩端暴露於膜的內外表面，這種類型的膜蛋白又稱跨膜蛋白。內在膜蛋白露出膜外的部分含較多的極性胺基酸，屬親水性，與磷脂分子的親水頭部鄰近；嵌入脂雙層內部的膜蛋白由一些非極性的胺基酸組成，與脂質分子的疏水尾部相互結合，因此與膜結合非常緊密。
脂錨定蛋白（lipid-anchoredprotein）可以分為兩類，一類是糖磷脂醯肌醇(glycophosphatidylinositol，GPI)連線的蛋白，GPI位於細胞膜的外小葉，用磷脂酶C（能識別含肌醇的磷脂）處理細胞，能釋放出結合的蛋白。許多細胞表面的受體、酶、細胞粘附分子和引起羊瘙癢病的PrPC都是這類蛋白。另一類脂錨定蛋白與插入質膜內小葉的長碳氫鏈結合，如三聚體GTP結合調節蛋白（trimericGTP-bindingregulatoryprotein）的α和γ亞基。
功能
膜蛋白的功能是多方面的。有些膜蛋白可作為“載體”而將物質轉運進出細胞。有些膜蛋白是激素或其他化學物質的專一受體，如甲狀腺細胞上有接受來自腦垂體的促甲狀腺素的受體。膜表面還有各種酶，使專一的化學反應能在膜上進行，如內質網膜上的能催化磷脂的合成等。細胞的識別功能也決定於膜表面的蛋白質。這些蛋白常常是表面抗原。表面抗原能和特異的抗體結合，如人細胞表面有一種蛋白質抗原HLA，是一種變化極多的二聚體。不同的人有不同的HLA分子，器官移植時，被植入的器官常常被排斥，這就是因為植入細胞的HLA分子不為受體所接受之故。
總結一下，膜蛋白的功能有1）轉運體；2）酶；3）接收識別信號；4）連線結構
移動證明
很多膜蛋白在脂雙層中能夠自由移動，這可通過人、鼠兩種細胞的融合後，再用其中一種細胞的抗體，比如小鼠細胞的抗體，以螢光染料染色，而後將這種帶有螢光的抗體放入融合細胞的外面介質中，抗體就會和小鼠細胞的表面抗原結合。結果小鼠細胞表面也有了螢光，而人細胞由於不合小鼠抗體結合，就沒有螢光。這樣就可以在螢光顯微鏡下分清兩種細胞的表面抗原了。實驗結果表明，細胞開始融合時，人、鼠細胞的表面抗原“涇渭分明”，各自只分布於各自的細胞表面；但在融合之後，兩種抗原就逐漸平均分布在融合細胞的表面了。這一實驗說明膜蛋白是可移動的，也證明了膜的流動性。
但並不是一切膜蛋白都能在膜中移動，有些膜蛋白是不能移動或不能自由移動的。
